Projekti / Programi
Metrologija in biometrični sistemi
01. januar 2013
- 31. december 2017
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.15.03 |
Tehnika |
Meroslovje |
Procesiranje in vrednotenje |
| 2.06.06 |
Tehnika |
Sistemi in kibernetika |
Spremljajoča področja |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T120 |
Tehnološke vede |
Sistemsko inženirstvo, računalniška tehnologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
Raziskovalci (19)
Organizacije (3)
Povzetek
V okviru predlaganega raziskovalnega progama bomo sodelujoči raziskovalci z dveh univerz in enega razvojnega tehnološkega podjetja izvajali temeljne in aplikativne raziskave izbranih vsebin na področjih, ki vključujejo probleme merjenja na eni strani ter na drugi strani probleme analize in modeliranja iz merilnih in senzorskih podatkov. Posebej se bomo posvetili problemom magnetnih merjenj, okoljskih in biometričnih merjenj in modeliranja ter akustičnega modeliranja govora.
Pri magnetnih merjenjih se bomo osredotočili predvsem na razvoj optičnega magnetometra na pare alkalnih kovin, katerega delovanje bo razširjeno z gradiometersko konfiguracijo v isti senzorski celici. Optični magnetometer in gradiometer bomo optimizirali za delovanje v okolju z magnetnimi gradienti, ki sicer otežujejo in lahko tudi preprečijo delovanje standardnih optičnih magnetometrov. Optični magnetometer bomo nadgradili tudi tako, da bo mogoče merjenje posameznih komponent magnetnega polja.
Pri okoljskih meritvah in modeliranju se bomo osredotočili na razvoj modelov za analizo in napovedovanje ključnih okoljskih parametrov, s katerimi ocenjujemo kakovost ozračja, nadalje pa na razvoj regresijskih modelov za čim bolj zanesljivo napovedovanje teh parametrov, pri čemer bodo statistični modeli nadgrajeni tudi z ustreznimi fizikalnimi modeli. Ustreznost modelov bomo preverjali z dejanskimi meritvami iz okolja, pri čemer se bomo posvetili predvsem okolju Luke Koper in širše obalne regije.
Pri biometričnih merjenjih in modeliranju se bomo posvetili nekaj izbranim biometričnim modalnostim, kot so 2D in 3D slike obrazov, prstni odtisi, oblika in odtis dlani ter govor. Pri tem bomo reševali odprte probleme, ki se nanašajo predvsem na slabšanje zanesljivosti biometričnega razpoznavanja oseb zaradi vpliva okoljskih in človeških dejavnikov na zajem biometričnih podatkov, kot so spremembe v osvetlitvi opazovanih delov telesa, spremembe zaradi drugačne drže in pojavne oblike delov telesa ter spremembe zaradi staranja.
Pri akustičnem modeliranju govora se bomo naslonili na bogate izkušnje pri razvoju govornih tehnologij, pri čemer se bomo osredotočili predvsem na razvoj akustičnih modelov, ki omogočajo tako razpoznavanje in sintezo govora kot tudi biometrično razpoznavanje govorca in njegovega psiho-fizičnega oziroma emocionalnega stanja. Pri razvoju akustičnih modelov bomo te prilagajali vsem ključnim značilnostim slovenskega govorjenega jezika, kar bo omogočilo učinkovito uporabo teh tehnologij tudi na slovenskem govornem področju.
Predlagani raziskovalni program bo omogočil sinergijo bogatih raziskovalnih izkušenj sodelujočih raziskovalcev na vseh omenjenih področjih. Rezultati raziskovalnega programa bodo prispevali k boljši zaščiti pred neželenimi magnetnimi polji, boljšemu spremljanju in odzivanju na stanje kakovosti ozračja, boljši zanesljivosti delovanja biometričnih varnostnih sistemov ter boljši izrabi različnih vrst govornih tehnologij na slovenskem govornem področju.
Pomen za razvoj znanosti
Glede na naše dosedanje izkušnje pričakujemo, da bo načrtovano razvojno in raziskovalno delo pripeljalo do pomembnih novih zamisli in odkritij na vseh obravnavanih področjih. Delo v okviru predlaganega raziskovalnega programa pomeni nadaljevanje siceršnjega raziskovalnega dela sodelujočih raziskovalcev, ki je bilo že predhodno vključeno v mednarodne raziskovalne tokove. Ta vpetost se med drugim zrcali v uspešno izvedenih prenosih tehnologij v prakso, podeljenih patentih in objavah na mednarodnih strokovnih in znanstvenih konferencah ter v mednarodnih strokovnih in znanstvenih revijah.
Na področju magnetnih merjenj bomo z opisanim raziskovalnim programom zagotovili teoretično in raziskovalno podporo pri meritvah enosmerne gostote magnetnega pretoka in magnetnega polja nizkih frekvenc. Rezultati raziskav bodo poglobili dosedanja znanja na področju meritev magnetnih polj. S predlaganim raziskovalnim delom bomo sledili razvoju merilnikov na področju merjenja gostote magnetnega pretoka, ki se uporabljajo v svetu.
Raziskave na področju okoljskih merjenj in modeliranja bodo imele močan vpliv na širše področje okoljskih raziskav, saj je uporaba najsodobnejših metod samodejnega razpoznavanja vzorcev in strojnega učenja iz merilnih in senzorskih okoljskih podatkov ter njihovo kombiniranje s fizikalnimi modeli na tem področju še razmeroma nerazvito. Kot rezultat raziskovalnega dela zato pričakujemo odmevne izvirne znanstvene objave, ki bodo predstavljale pomembne prispevek k razvoju področja.
Sodelujoči raziskovalci so vpleteni v nekaj interdisciplinarnih mednarodnih projektov, ki naslavljajo tehnološka, pravna in sociološka vprašanja uporabe inteligentnih nadzornih tehnologij, pri katerih predstavljajo zelo pomemben segment prav biometrični nadzorni sistemi, ki so predmet raziskav v okviru predlaganega programa. S prenosom pridobljenega znanja bodo imeli rezultati izvedenih raziskav zagotovo pomemben vpliv tudi na te druge raziskovalne projekte.
Raziskave na širšem področju govornih tehnologij pomenijo pomemben segment raziskav na področju informacijsko-komunikacijskih tehnologij, ki jih podpira EU. Ohranjanje večjezičnosti članic je eno glavnih načel v okviru delovanja EU. Zato so postopki, ki omogočajo uporabo teh tehnologij za razvoj več-jezičnih informacijsko-komunikacijskih sistemov ter govornih biometričnih varnostnih sistemov, ena izmed prioritet na področju evropskih raziskav in razvoja. V raziskave te vrste so v širokem obsegu z veliko raziskovalnimi skupinami vključene vse članice EU.
Pričakovani rezultati bodo imeli pomen tudi na druga sorodna oziroma širša razvojno-raziskovalna področja, kot so inteligentna računalniška analiza različnih vrst senzorskih signalov, samodejno razpoznavanje vzorcev, strojno učenje, podatkovno rudarjenje, inteligentni nadzorni sistemi, ambientalni inteligentni sistem, industrijsko vodenje ipd.
Pomen za razvoj Slovenije
Sodelujoči raziskovalci iz obeh univerz so vpleteni tudi v izvajanje različnih univerzitetnih in strokovnih pedagoških programov, v okviru katerih prenašajo svoje znanje na področju metrologije, obdelave signalov, razpoznavanja vzorcev, strojnega učenja in umetnih inteligentnih sistemov na nove generacije študentov in diplomantov, ki se kot bodoči inženirji in tehnologi usposabljajo na teh področjih. Raziskovalno delo v okviru predlaganega programa predstavlja pomembno podporo tem prizadevanjem, predvsem pa osveževanju in pridobivanju novih znanj, kar bo omogočilo vzdrževanje stika slovenske raziskovalne sfere z najsodobnejšim razvojem in raziskavami na navedenih raziskovalnih področjih.
Znanja in tehnologije, ki bodo rezultat raziskovalnega programa, bo možno neposredno uporabiti v gospodarstvu za razvoj novih produktov na področju magnetnih merjenj, spremljanja in nadzora okolja, biometričnih varnostnih in nadzornih sistemov ter govornih tehnologij, ki bodo prilagojene slovenskemu govornemu področju. Več slovenskih podjetij je v zadnjem času že izrazilo zanimanje za sodelovanje pri razvoju novih produktov na omenjenih področjih. Tako npr. že sodelujemo z Luko Koper pri izvajanju okoljskih meritev in modeliranju stanja okolja. Te tehnologije se uvrščajo med visoko specializirane tehnologije, ki imajo visoko stopnjo dodane vrednosti in zato predstavljajo pomembno izvozno blago, ki lahko v veliki meri prispeva h gospodarski uspešnosti ter prepoznavnosti in promociji Slovenije v tujini. Raziskave na področju govornih tehnologij so za Slovenijo po vstopu v EU še posebej pomembne, saj naš jezik predstavlja enega izmed temeljev naše nacionalne identitete. Raziskovalno delo na tem področju bo omogočilo konkurenčnost našega jezika v primerjavi z drugimi.
Sodelujoči raziskovalci so vpleteni v nekaj evropskih in drugih mednarodnih projektov, ki so sorodni predlaganim področjem raziskav. V okviru teh projektov promovirajo slovensko znanje in s tem tudi slovensko državo, kar zagotovo pripomore k družbeno-ekonomskemu in kulturnemu ugledu in razvoju Slovenije. Z raziskovalnim delom in izkušnjami, pridobljenimi v okviru predlaganega raziskovalnega programa, bodo svoje znanje dodatno oplemenitili in s tem dvignili promocijo svojega znanja in Slovenije na še višjo raven.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
2015,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
2015,
zaključno poročilo
